package com.wyt.common.zookeeper;

import org.apache.zookeeper.*;
import org.apache.zookeeper.data.Stat;

import java.io.IOException;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * @Description: 使用原始zookeeper api实现的分布式锁，其步骤繁琐，且问题较多。
 * 如果用到zk分布式，尽量使用CuratorLockTest工具类，当前类存在的价值在于理解zookeeper分布式锁的本质
 * @Author wangyongtao
 * @Date 2022/4/18 16:04
 **/
public class ZookeeperLockTest {

    /**
     * zk实现分布式锁的大致流程：
     * （1）线程先去/locks路径下面创建一个带序号的临时节点。
     * （2）判断自己创建的这个节点是不是/locks路径下序号最小的节点，如果是，则获取锁；如果不是，则监听自己的前一个节点。
     * （3）获取到锁后，处理自己的业务逻辑，然后删除自己创建的节点。监听它的后一个节点收到通知后，执行步骤（2）
     * <p>
     * 原生API存在的问题
     * 会话连接是异步的，需要自己去处理。比如使用 CountDownLatch
     * Watch 需要重复注册，不然就不能生效
     * 开发的复杂性比较高
     * 不支持多节点删除和创建。需要自己去递归
     */


    // zookeeper server 列表
    private String connectString =
            "192.168.1.128:2181,192.168.1.129:2181,192.168.1.130:2181";
    // 超时时间
    private int sessionTimeout = 2000;
    private ZooKeeper zk;
    private String rootNode = "locks";
    private String subNode = "seq-";
    // 当前 client 等待的子节点
    private String waitPath;
    // ZooKeeper 连接等待
    private CountDownLatch connectLatch = new CountDownLatch(1);
    // ZooKeeper 节点等待
    private CountDownLatch waitLatch = new CountDownLatch(1);
    // 当前 client 创建的子节点
    private String currentNode;

    // 和 zk 服务建立连接，并创建根节点
    public ZookeeperLockTest() throws IOException, InterruptedException, KeeperException {
        zk = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, new Watcher() {
            @Override
            public void process(WatchedEvent event) {
                // 连接建立时, 打开 latch, 唤醒 wait 在该 latch 上的线程
                if (event.getState() == Event.KeeperState.SyncConnected) {
                    connectLatch.countDown();
                }
                // 发生了 waitPath 的删除事件
                if (event.getType() == Event.EventType.NodeDeleted &&
                        event.getPath().equals(waitPath)) {
                    waitLatch.countDown();
                }
            }
        });

        // 等待连接建立
        connectLatch.await();
        //获取根节点状态
        Stat stat = zk.exists("/" + rootNode, false);
        //如果根节点不存在，则创建根节点，根节点类型为永久节点
        if (stat == null) {
            System.out.println("根节点不存在");
            zk.create("/" + rootNode, new byte[0],
                    ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.PERSISTENT);
        }
    }

    // 加锁方法
    public void zkLock() {
        try {
            //在根节点下创建临时顺序节点，返回值为创建的节点路径
            currentNode = zk.create("/" + rootNode + "/" + subNode, null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, CreateMode.EPHEMERAL_SEQUENTIAL);
            // wait 一小会, 让结果更清晰一些
            Thread.sleep(10);
            // 注意, 没有必要监听"/locks"的子节点的变化情况
            List<String> childrenNodes = zk.getChildren("/" + rootNode, false);
            // 列表中只有一个子节点, 那肯定就是 currentNode , 说明client 获得锁
            if (childrenNodes.size() == 1) {
                return;
            } else {
                //对根节点下的所有临时顺序节点进行从小到大排序
                Collections.sort(childrenNodes);
                //当前节点名称
                String thisNode = currentNode.substring(("/" + rootNode + "/").length());
                //获取当前节点的位置
                int index = childrenNodes.indexOf(thisNode);
                if (index == -1) {
                    System.out.println("数据异常");
                } else if (index == 0) {
                    // index == 0, 说明 thisNode 在列表中最小, 当前client 获得锁
                    return;
                } else {
                    // 获得排名比 currentNode 前 1 位的节点
                    this.waitPath = "/" + rootNode + "/" + childrenNodes.get(index - 1);
                    // 在 waitPath 上注册监听器, 当 waitPath 被删除时, zookeeper 会回调监听器的 process 方法
                    zk.getData(waitPath, true, new Stat());
                    //进入等待锁状态
                    waitLatch.await();
                    return;
                }
            }
        } catch (KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 解锁方法
    public void zkUnlock() {
        try {
            zk.delete(this.currentNode, -1);
        } catch (InterruptedException | KeeperException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException, KeeperException {
        // 创建分布式锁 1
        final ZookeeperLockTest lock1 = new ZookeeperLockTest();
        // 创建分布式锁 2
        final ZookeeperLockTest lock2 = new ZookeeperLockTest();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 获取锁对象
                try {
                    lock1.zkLock();
                    System.out.println("线程 1 获取锁");
                    Thread.sleep(5 * 1000);
                    lock1.zkUnlock();
                    System.out.println("线程 1 释放锁");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 获取锁对象
                try {
                    lock2.zkLock();
                    System.out.println("线程 2 获取锁");
                    Thread.sleep(5 * 1000);
                    lock2.zkUnlock();
                    System.out.println("线程 2 释放锁");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }

}
